土木学会地震工学委員会懇話会(2018/6/25)
シリーズ：温故知新～未来への回顧録～

私の研究・教育人生

日本地震工学会誌（No.32）10 月号

首都大学東京 名誉教授・オープンユニバーシテイ 特任教授／上海交通大学 客員教授

１．はじめに岩楯 敞広て、チンキビッチとクラーフ共著の「Finite Element

私は、東京オリンピックが開催された 1964 年の 4

Method in Structural and Continuum Mechanics 」

月に、東京都立大学工学部土木工学科に入学、1970（McGRAW HiLL）を選び、博士課程の先輩を中心に輪

年 3 月に同大学院工学研究科修士課程を卒業、同年 4

読し、FEM の基礎（変分法、変分原理）を学習すると

月（財）電力中央研究所（電中研）に入所し、研究ともに、解析プログラムの開発に取り組みました。

生活をスタートしました。1994 年 3 月、我孫子研究

また、土木学会の岩盤力学委員会の FEM の研究会に所耐震部長を最後に退職するまで 24 年間研究生活をも出席する機会がありました。研究会では、（財）電送りました。その後、94 年 4 月に、母校東京都立大

力中央研究所（電中研：当時）のダムの解析事例な学の土木工学科に教授として戻り、2009 年 3 月退職

どの発表があり、土木分野における FEM の最新の研するまで 15 年間、さらに、名誉教授として現在に至究成果を学習することができ修士論文のための有益るまで、地震工学・耐震工学を専門として、学生のな準備期間となりました。修士課程 2 年時には、直教育・研究に邁進して来ました。この間、上海交通

ちに、修士論文（「構造物の近似解法」）に取り掛か大学の客員教授となり、中国の学生の研究・教育のり、有限要素法を平板の曲げ問題に適用し、Theory of指導も続けております。2014 年 1 月からは、首都大Plates and Shells（McGraw-Hill）（S. Timochenko &学東京のオープンユニバーシティ（OU）の特任教授

Woinoinowsky-Krieger）を参考に、理論の展開を行に就任し、社会人の教育の仕事にも携わっておりまい、FEM 解析プログラムを作成し、厳密解や種々の近す。以下に大学時代から現在に至るまでの 50 年余の似解（級数解）と比較解析を行い、有限要素法の有研究･教育人生を四つの段階に分けて紹介致します。

効性を検証しました。そして、卒業論文と修士論文を取りまとめ、卒業後、昭和 45 年度土木学会第 25

２．第一ステージ：(東京都立大学山本研究室時代)

回全国大会（大阪）で「平板の曲げ問題に対する有私は、昭和 42 年度の卒論生として山本稔教授の研限要素法と差分法の組合せについて」を発表し、土究室（土木応用力学講座）に入り、学部の 1 年間と木学会にデビーを果たしました。村田二郎教授の推修士課程の 2 年間合計 3 年間指導を受け、光弾性実薦により、電中研に就職（都立大土木工学科で初め験と数値解析法（差分法と有限要素法）をベースにて）が決まりました。

卒業研究を行いました。

東京都立大学山本研究室での 3 年間の卒論・修論①卒論論文：卒論のテーマとして、「差分を利用したを通して、研究の両輪である実験（光弾性実験）と構造解析とその実証」が与えられ、光弾性実験によ数値解析法（差分法と有限要素法）を体験・習得でり求めた等色線縞次数（主応力差）とラプラス方程きた事は、卒業後の電中研での研究の基礎となり、式（主応力和）を差分近似して得られた多元（45 元）その後の研究に大いに役立ちました。の連立 1 次方程式の解を組み合わせ、内部主応力を算定・評価しました。当時、都立大学には、大型計３．第二ステージ（電力中央研究所時代)算機は無く、タイガー手回し計算機により、サブス

電中研では、1970 年 4 月に入所してから 1994 年 3

トラクチャ法を適用し解析を試みましたが,一向に月に退職するまでの 24 年間の研究生活を送りました。

解が収斂せず苦労しました。幸い、早稲田大学の大構造部材料研究室に配属され、2 年後、地盤耐震部耐型計算機（トスバック）を使用して計算し、無事卒

震第一研究室に移り、本格的に耐震工学・地震工学業研究を完成することができました。に関連する研究を進めることになりました。
「研究の②修士論文：修士課程 1 年時には、当時、土木分野原点は、現場にある事」をモットーに、電力各社のでも普及し始めた有限要素法（FEM）を、山本研究室水力・火力・原子力発電所の現場で発生した地盤・でも研究に取り入れることになり、ゼミの教材とし構造物の耐震安全性に関する諸問題に対し、地震観測・現場実験・振動台模型実験・解析を駆使して取耐震第一研究室の 1 年先輩の国生剛治先生（中央り組みました。また、土木学会、電事連、電気協会大学名誉教授）と電中研で開発した強震時の実地盤等の各種委員会に委員として参画し、岩盤立地・新の非線形挙動を模型実験で再現できるせん断土槽立地技術の開発、電力土木構造物の耐震設計技術指（写真 2）を用いて、振動台模型実験を実施し軟弱地針の策定等に当たりました。以下に、代表的な研究盤の非線形振動特性の検討・評価を行いました。国について、紹介致します。

生先生は、この研究成果を土木学会論文集（共著）①に投稿し、土木学会論文奨励賞を拝受されました 1)。

パイプビームシェル構造物を対象とした有限要素法解析プログラムの開発と応用
入所後、直ちに、パイプビームシェル構造物を対象とした有限要素法解析プログラムを作成し、水力発電所のペンストックや火力・原子力の取水立坑や埋設管路、LNG 地下タンク等の軸対称構造物の応力解析を行い、最初の研究報告書を作成しました。
②起振機による原子炉格納施設の振動試験

当時、電力会社は、原子力発電所の設置許可条件として、耐震安全性について、完成時、設計通りに建造されているかを起振機による振動試験（起振実写真 2せん断土槽験）により確認し、通産省に報告することが義務づけられておりました（使用前検査）。このため、電中④

地中構造物の耐震性に関する研究（博士論文）

研では、電力の要請を受けて、原子炉建屋の安全性LNG 地下タンク、取水立坑、取水ピット等の軟弱地を確認するため、第三者的な立場から官庁立会いの盤に建設される地中構造物の強震時および液状化過下で、建設中の原子炉建屋に起振機を設置し、電力程の挙動、地下構造物に作用する動土圧に関し、せ会社と共同で振動試験を実施（原子炉格納施設を揺ん断土槽を用いた模型振動実験や現場実験等によりする）し、その応答特性（固有振動数、減衰定数、実験的に、かつ、開発した地盤―構造物の連成系軸振動モード）を調べ、耐震安全性の検討･評価を行っ

対称 FEM 複素応答解析手法（CRAS）を用いて、解析てきました。私は、PWR 型の九州電力玄海原子力発電的に検討し、解明に当たりました。そして、これら所 2 号機、同川内原子力発電所１号機、四国電力伊の研究成果を東京都立大学博士論文「地中構造物の方原子力発電所 1、2 号機の起振実験を担当・実施し、耐震性に関する研究」として、取りまとめました 2)。

その応答特性を把握し耐震性安全性評価を行いまし⑤原子力発電所屋外重要土木構造物の耐震性の研究た（写真１）。この研究成果を、アメリカ・シカゴで1987 年 4 月に、土木学会原子力委員会「限界状態開催された第 7 回世界原子炉構造会議（7thSMiRT）に発表しました。
伊方原子力発電所 1 号機外周コンクリート壁上設計部会：主査岡村甫東京大学教授（当時）」の委員および「設計用地震荷重 WG」の運営担当として限界状態を考慮した屋外重要構造物の耐震設計の標準化に関する研究に着手しました。限界状態の設定、設計用地震荷重に関する検討、鉄筋コンクリート設計方法の検討、試設計及び実験により安全照査方法の検証を目途とし、4 年半鋭意検討を進め、その成果を取りまとめ、「原子力発電所屋外重要土木構造物の耐岩楯震設計に関する安全性照査マニュアル」（土木学会原子力員会：1992 年 9 月）として、刊行することが出来ました 3)。

写真 1

伊方原子力発電所の起振実験（1979 年：33 歳）⑥

原子力発電所第四紀地盤立地技術に関する研究

原子力発電所の新立地方式の一つとして、第四紀地盤立地技術の研究に精力的に取り組みました。第

③

せん断土槽の開発と軟弱地盤の非線形振動特性に関する模型振動実験と解析

四紀地盤立地を実現させるため,埋設建屋を対象とした合理的な地震応答評価法の開発を進めるととも

に第四紀地盤に建設された実規模埋設構造物（東海査小委員会（Ｈ7～Ｈ9）」および｢地下構造物の合理

原子力研究所動力試験炉（JPDR）：全高 38.1m の内ほ的な地震対策研究小委員会（Ｈ15～Ｈ17）｣の委員長

ぼ 1/3 が地下コンクリート内に埋め込まれている）

として産学公の研究者･技術者、実務担当者を結集し、の地震観測、起振実験を実施し、埋設建屋の動的応

本地震が我々に突き付けたトンネル・地下構造物の答特性、埋設効果を検討・評価し、高い耐震性を有耐震性に関する諸問題の解決に当たりました。その

4)していることを検証しました 。これらの結果は、そ成果を学生の卒業論文や土木学会「阪神・淡路大震の後、土木学会原子力委員会の審議を経て、「原子力災調査報告（土木構造物の被害第 2 章）
（1998 年 6

発電所の立地多様化技術」（1996）および「同（追補月）」および「地下構造物の合理的な地震対策研究小版）」（1999）に、掲載されました。また、第四紀地委員会の報告／シンポジューム発表論文集（2006 年

盤立地技術の研究の一環として、アメリカ合衆国カ6 月）」に取りまとめました。

ルフォルニア州パラアルトの EPRI（Electric Power(2) 研究の柱―２：逗子地域の不整形地盤の地震応

Research Institute：アメリカ電力研究所）に、1985

答特性に関する研究

年 4 月から 86 年 9 月まで、1.5 年間海外出張し、EPRI

耐震・地震研究の先輩である（故）国井隆弘教授の最新の研究成果の調査・分析や第四紀地盤に建設の遺産（地震計 8 台）を引き継ぎ、1994 年 6 月から、された原子力発電所の視察を行いました。EPRI にお逗子地域の表層地盤 5 カ所、さらに、98 年に、地中ける 1.5 年の研究生活は、貴重な経験となり、帰国‐30m に地震計を設置し、地震観測を開始しました。

後、電中研、東京電力、台湾電力、EPRI が台湾花蓮

今までに、200 以上の貴重な地震データを得ておりま地点において共同で実施した第四紀地盤立地の実証す。特に、2011 年 3 月の東日本大震災時には、過去研究を進める上で大きな財産となりました。

最大の加速度記録（表層地盤で：NS=124.5gal）を取得し、これらを用いて、独自に開発した同定解析手

４．第三ステージ（東京都立大学・首都大学東京時代）

法により地盤構造を同定し、地盤構造の検討・評価

1994 年 4 月に、母校東京都立大学に工学研究科土を行いました。さらに、同定した地盤構造をベース木工学専攻の教授として着任しました。に 3 次元 FEM 地盤構造モデルを作成し、地中で観測

大学における教育･研究人生は、阪神・淡路大震災

波を入力波として解析を行い、大地震時の逗子地域（1995 年 1 月）に始まり、中国四川大地震（2008 年の不整形地盤の非線形応答特性を明らかにし、逗子5 月）に至る 15 年間でした。私の 15 年間の教育・研市の地震防災に寄与する事ができました 5)（写真 3）。

究人生を、5 年毎に３つの段階（① Hop：自己と大学人としての基盤を築く段階、② Step：研究・教育に没頭する段階、③ Jump：教育・研究を集大成し、社会に還元する段階）に分け、3 つの研究の柱を打ち立て、教育・研究生活をスタートしました。
【研究の 3 つの柱】
(1) 研究の柱―１：トンネル・地下構造物の耐震性に関する研究
大学奉職直後に発生した 1995 年 1 月の阪神・淡路
大震災による耐震神話の崩壊は、地震・地盤工学の一端を担う私にとって、本地震が突き付けた大きな試練となり、原点に立ち戻って、地震・耐震研究を再始する絶好の機会となりました。

写真 3

逗子の表層地盤の観測波形（NS 成分）（東北地方太平洋沖地震）(3) 研究の柱―３：中国との国際共同研究
中国（6 人）、フィリピン（1 人）、シリア（1 人）等の多くの留学生（博士、修士、研修生）の教育・阪神・淡路大震災直後に「トンネル・地下構造物研究指導を行う機会を得て、中国西安交通大学・上の耐震性に関する研究」に着手しました。地震被害

海交通大学との国際共同研究「中国の都市の地震防調査を行い、電中研で開発したせん断土槽による模災と歴史的構造物の耐震性に関する研究」に着手し、型振動実験と軸対称地震応答解析プログラム（CRAS）（①西安市の地盤・文化遺産（城壁や鐘楼,鼓楼等）等用いて、地下鉄構造物（大開駅舎等）の地震被害の常時微動観測、地震応答解析、②約 960 年前に建原因の究明に取り組みました。並行して、土木学会

てられた中国最古の木造建築構造物である山西省応地震工学委員会「トンネル地下構造物の地震被害調県の釈迦塔（応県木塔）を対象に地震観測、常時微動観測を日本・中国と共同で実施し、応答特性・耐場で協力しております。さらに、2014 年 1 月に、首都震性評価を行いました（写真 4）。

大学東京オープンユニバーシテイ（OU）の特任教授に就任し、社会人を対象とした教育活動（都市の地震防応研木塔：中国最古の木造建築災等）を続けております。
私が、今まで培った経験や知識を少しでも多く、社高さ 65.86m

会に還元し、次世代を担う後進に伝え継承することが、私の使命（Mission）と考えております。今後とも、新たな目標に挑戦し進化したい。
６．終わりに最後に、私の教育・研究を支えてくれた大学の恩師・先輩・後輩、電中研の上司・先輩・後輩、研究室の学生諸君に、この機会に厚く感謝申し上げます。
これからの地震工学を担う後輩諸氏には、常に高い目標と独立意識、新しい領域に踏み出す勇気と追求す
写真 4

応研木塔の常時微動観測（2005 年：59 歳）る姿勢を持ち活躍することを期待致します。

さらに、③2008 年中国四川大地震の地震被害調査を共同で実施し、被害原因の究明を図りました 6)（写真押忍参考文献5）。これらの研究・教育活動を通し、車愛蘭先生（現1) 国生剛治・岩楯敞広：軟弱地盤の非線形震動特性

在上海交通大学教授）
を含め 7 名の博士（中国人 2 名）、についての模型振動実験と解析：土木学会論文報

24 名の修士および 50 名以上の学士を岩楯研究室から告集、第 285 号、1979.5.

誕生させる事が出来ました。
映秀鎮の最大落石現場:中国地震調査団と2) 「地中構造物の耐震性に関する研究」、東京都立大学博士論文、1985.3.
3) 原子力発電所屋外重要土木構造物の耐震設計に関する安全性照査マニュアル、土木学会原子力委
員会、1992.9.
4) 岩楯他：原子力発電所の第四紀地盤立地に関する研究―その 2 埋設建屋・地盤の地震応答評価法―、
電力中央研究所総合報告：U20、1991.2.
5) 岩楯敞広・内藤伸幸・安藤幸治・小田義也：東北地方太平沖地震による逗子地域の表層地盤の地震応答特性、土木学会論文集、Vol.70、No.4、pp.1-8、2014.
6) A.L. Che, J.H. Qi, X.P. Wu, T. Iwatate, M. Yoshimine,

写真 5

四川大地震の調査（2008 年：62 歳）

Y. Oda, Q.W. Ma, F. Zhang & Z.J. Wu : Application

その他、国内で発生した地震だけでなく、国外の地震

of micro tremor observation on investigation of(1999 年の台湾集集地震,2001 年のインド katch 地震、geological hazard induced by the great Wenchuan

2006 年のインドネシア・ジャワ島中部地震など)の被

earthquake in Sichuan province, Proceedings of the

害調査を行い、学生の研究・教育に反映しました。

InternationalConference

onPerformance-based

Design in Earthquake Geotechnical Engineering
５．第四ステージ（首都大学東京退職後から現在に至(IS-TOKYO 2009), 15-18 June 2009, pp.331-336,るまで）

2009.6.

退職後、首都大学東京名誉教授、上海交通大学客員教授に就任し、首都大学東京と中国上海交通大学の学岩楯 敞広（いわたて たかひろ）

生の教育・研究指導を続けております。特に、上海交1970 年東京都立大学修士課程卒、同年(財)通大学では、車先生が現在実施中の多くの研究（振動電力中央研究所入所、1994 年退職、同年台模型実験や常時微動観測など）に、研究顧問的な立東京都立大学教授、2005 年首都大学東京教授、2009 年名誉教授、上海交通大学客員教授、2014 年首都大学東京 OU 特任教授